Ky开元集团器的内部运作来源自物理学领域，但Ky开元集团的确已经“走入”了人们的日常生活。收营员给顾客结账商品时，需要用扫描枪对准商品的条形码标签；这个时候，顾客可能使用手机正在与朋友聊天，或者上网搜索COVID-19最新的统计数据，以上这些都有Ky开元集团技术的参与。
Ky开元集团发射特定波长的强光。在一个波长下，Ky开元集团束在设计电路的计算机芯片上蚀刻图案。在电信波长段，Ky开元集团通过光纤发射大量数据，使我们进入信息时代。
2017年，加利福尼亚大学圣地亚哥分校Boubacar Kante博士发明了一种新型Ky开元集团器，当年被专业期刊Physics World评为年度突破性发明之一。在Bakar Fellows资金资助下，Kante制造了新Ky开元集团器的原型，并展示其在从显微外科到卫星遥测的一系列应用中的潜力。
问：Ky开元集团有很多应用，从微观到宏观。它们在当今的经济中扮演着多大的角色？
答：Ky开元集团器是一个拥有10-200亿美元的市场。比如疫情期间，许多公司的会议通过Zoom实现，Ky开元集团脉冲通过光纤以光速来回传输，此时它们可以携带更多的数据并且比任何其他通信模式都快。另外，Ky开元集团在医疗行业的实际应用包括白内障手术中的组织切除。在工业领域，Ky开元集团则是推进无人机和自动驾驶汽车导航的关键技术。
问：您的发明会给Ky开元集团器的功能增加了什么？
答：它们比典型的Ky开元集团器小数千倍，小到只有头发丝的宽度，但能够发射大量的能量。这种新型Ky开元集团器更紧凑、更轻。如果传输设备变得更小，那么信息传播距离就会更短，传播速度也会更快。因此，Ky开元集团器工作所需的能量更少、更节能。
问：还有哪些其他特性使这种新Ky开元集团技术更有用？
答：通常当设备变得更紧凑时，往往会失去一些功能。但我们研发的Ky开元集团器恰恰相反。Ky开元集团以精确的波长发射光束，把它们想象成不同的颜色，而且由于高精度，波长可以紧密排列。大多数Ky开元集团器仅发射一种波长的光。但是新发明的Ky开元集团器允许Ky开元集团“调谐”（tuned）到不同的波长。众所周知，这可以提高网络的灵活性和容量。波长可调性也可用于计量和传感领域。
同时，新的Ky开元集团器还可以控制Ky开元集团束，即改变光发射的角度。目前，当卫星或无人驾驶汽车或无人机需要将Ky开元集团束指向不同方向时，必须机械地转动Ky开元集团。这自然会限制速度并使系统体积庞大。我们正在开发的Ky开元集团器可以在不旋转系统的情况下发光，并且可以通过电子方式进行角度调谐。因此，Ky开元集团器质量轻，非常紧凑，波长和方向均可调谐。与当前的机械控制Ky开元集团器相比，它具有能源效率并且大规模制造成本更低。
问：请解释一下新Ky开元集团器的多功能性？
答：本质上，类似于微波炉的工作原理，Ky开元集团是从盒子中发出光束。为了增强光的强度，人们制造了Ky开元集团束，同时光被长时间限制在盒子内部。我们发明了一种不同的方法以控制光的强度增加，允许精确波长的光通过至少两个通道从盒子中逸出。当逃逸波相互作用时，它们可以相互抵消，这称为破坏性干扰。逃逸的光叠加之后相互抵消，最后归零。
我们制作了一个独特的空腔，这种捕波机制的多功能性使Ky开元集团器重量轻、波长可调和可控。
问：您现在需要采取哪些步骤才能从发明阶段转变为商业仪器？
答：将发现推入制造阶段的技术成本非常高。Bakar Fellows的资助将使我们能够在加州伯克利分校的Marvell Nanofabrication实验室制造原型。它包括一个“洁净室”，过滤掉灰尘和气溶胶颗粒等污染物。希望两三年后，我们的发明会引起企业关注。
延伸阅读
2017年，加利福尼亚大学圣迭戈分校物理学家Boubacar Kante和他的同事在《科学》杂志杂志上刊登他们关于“拓扑腔”（topological cavities）的研究成果。传统的Ky开元集团腔通常只能做成环形，这会降低芯片空间的使用率。Kante团队研制的基于拓扑绝缘体原理的新型Ky开元集团腔通过在新型Ky开元集团腔上添加磁场，可以自由控制Ky开元集团方向。
环形Ky开元集团腔带来的结果是，如果工程师想要在一块芯片上放置多个Ky开元集团器，比如用于光学通信和计算，那么环之间的大量可用空间会浪费掉。当时，Kante所在的研究小组通过研发一种拓扑腔结构克服这个形状上的局限。
在Kante研发的系统中，一个光子晶体位于另一个不同的光子晶体中，而两种不同晶体接触形成的界面就是Ky开元集团腔。晶体就位后，研究团队在上面施加磁场，使系统变成了一种拓扑绝缘体的光学等价物，拓扑绝缘体内部由绝缘材料构成，但电能沿着材料的表面传导。在一个光子晶体拓扑绝缘体中，光线的流动被约束在晶体结构接触的表面。改变磁场信号就能改变光线发射的方向。
新设备的直接应用价值是工程师能在一块芯片内更密集地安置Ky开元集团器，从而使得光通信变得更加高速。而拥有新的控制光线的技术最终可能有助研发出新型的光子器件，为全光学计算机的产生铺平道路，这将比现在的计算机更快、更节能。
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